在字典中增加计数器的最快方法

Question

增加存储在字典中的计数器的最快方法是什么？

因为我必须执行数十万次相同的操作，所以我正在寻找比我下面的更有效的方法：

def funcA(a):
    keys = [x for x in range(1, 51)]
    adict = {key: 0 for key in keys}

    for k in adict.keys():  # this is the code I would like to improve
        if k <= a:
            adict[k] += 1
        else:
            break


import timeit
number = 100000

t1 = timeit.timeit(
        'funcA(5)',
        setup="from __main__ import funcA", number=number)
print(t1)

>>> 0.42629639082588255

尝试使用列表推导似乎会减慢一切，可能是因为它缺少 break 语句？

def funcB(a):
    # not working, invalid syntax
    keys = [x for x in range(1, 51)]
    adict = {key: 0 for key in keys}

    def _inc(x):
        x += 1
        return x

    [_inc(adict[k]) for k in adict.keys() if k <= a]

# Timing: 0.5831785711925477

注意：最初我有if float(k) <= float(a):，但由于我只期待数字（整数或浮点数），删除float() 转换改进了代码。这个假设合理吗？

注意 2：正如几个 cmets 中所述，break 语句可能会在结果字典中给出意想不到的结果，所以最好这样做：

def funcA(a):
    keys = [x for x in range(1, 51)]
    adict = {key: 0 for key in keys}

    for k in adict:
        if k <= a:
            adict[k] += 1

# Timing: 0.5132114209700376

Answer 1

在您的情况下，您可以使用布尔值（比较的结果）可以简单地转换为整数的事实。它可能不是最快的，但绝对是短且“相对”快的：

def funcA(a):
     adict = {key: int(key <= a) for key in range(1, 51)}

这是假设第二个函数实际上是您想要的，因为由于break，第一个函数可能会给出不同的结果。字典是无序的，因此它不能为小于或等于a 的键增加一些值。此外，它不会增加值，它只是将它们设置为 1 或 0，因为在这种情况下您实际上不需要添加。

但是，这不一定是最快的方法，因为它必须执行大量函数调用和int 查找。因此，我将按性能（从最快到最慢）的顺序介绍一些更等效的操作：

def cached_version():
    range_cache = range(1, 51)
    cache = dict.fromkeys(range_cache, 0)
    def inner(a):
        adict = cache.copy()
        for key in range_cache[:a]:  # requires a to be an integer!
            adict[key] = 1
        return adict
    return inner

func1 = cached_version()  # initialize cache

def func2(a):
    keys = range(1, 51)
    adict = dict.fromkeys(keys[:a], 1)   # requires a to be an integer!
    for key in keys[a:]:
        adict[key] = 0
    return adict

def func3(a):
    adict = {}
    for key in range(1, 51):
        if key <= a:
            adict[key] = 1
        else:
            adict[key] = 0
    return adict

def func4(a):
    return {key: 1 if key <= a else 0 for key in range(1, 51)}

def func5(a):
    keys = range(1, 51) 
    adict = dict.fromkeys(keys[:a], 1)  # requires a to be an integer!
    adict.update(dict.fromkeys(keys[a:], 0))
    return adict

def func6(a):
    return dict(zip(range(1, 51), [1]*a + [0]*(49-a)))  # requires a to be an integer!

from itertools import chain

def func7(a):
    return dict(zip(range(1, 51), chain([1]*a, [0]*(49-a))))  # requires a to be an integer!

def func8(a):  # the one I originally mentioned
     adict = {key: int(key <= a) for key in range(1, 51)}

时间是在 Python 3.5、Windows 10 上完成的，在其他机器和其他 Python 版本上可能存在差异。另请注意，如果您有更多的键，而不仅仅是range(1, 51)，性能可能会完全不同。